[发明专利]一种变刚度柔性驱动器

说明书

本发明公开了一种变刚度柔性驱动器，包括整体支架，所述整体支架中心安装有双层内外压缩气囊腔体，双层内外压缩气囊腔体的下端连接有连接底座；双层内外压缩气囊腔体由外部气囊腔体和内部气囊腔体构成，外部气囊腔体外接导气管连接气泵一，内部气囊腔体外接导气管连接气泵二；外部气囊腔体底部连接吸盘。本发明结构简单，以微型气泵吸气为控制源，性能稳定，精度高，效率高，使用能量少，适合长期持续工作。

技术领域

本发明涉及一种机械手驱动器技术领域，更具体地说，涉及一种变刚度柔性驱动器。

背景技术

机械手是指能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

机械手的构造系模仿人的手指，分为无关节、固定关节和自由关节3种。夹手装置的数量又可分为二指、三指、四指等，其中以二指用的最多。可根据夹持对象的形状和大小配备多种形状和大小的夹头以适应操作的需要。所谓没有夹手装置的手部，一般都是指真空吸盘或磁性吸盘。机械手大多都以电机控制来完成特定动作。又根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。

然而现有的机械手驱动器大多数都以刚性材料为主，电机驱动，结构复杂，价格昂贵。

发明内容

本发明的目的是提供一种变刚度柔性驱动器，以达到上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种变刚度柔性驱动器，包括上圆盘轨道固定器，自锁装置，上连接支架，双层内外压缩气囊，下圆盘轨道固定器，扇形伸缩气囊，连杆，下连接支架，吸盘，夹指安装支架。所述上圆盘轨道固定器与下圆盘轨道固定器中心安装有双层内外压缩气囊；所述双层内外压缩气囊由外部气囊腔体和内部气囊腔体构成；所述外部气囊腔体和内部气囊腔体上方分别设置有导气管，所述导气管分别外接气泵一和气泵二；所述外部气囊腔体底部连接有吸盘，所述上圆盘轨道固定器与上连接支架的上方连接，上连接支架的下方通过转动销钉连接有四个夹指安装支架；夹指安装支架还分别通过转动销钉与下连接支架连接，下连接支架安装在下圆盘轨道固定器底部；每两个连接支架之间分别有两个扇形伸缩气囊。

作为本发明进一步的方案：上连接支架突出滑块上安装了自锁装置，使上连接支架和上圆盘轨道固定器之间的相对位置在可以相对移动的同时，当上连接支架移动到需要的位置后可以固定住，从而使机械手在操作中有更好的稳定性，在抓取物体时不会因外力作用，导致随意移动。

作为本发明进一步的方案：双层内外压缩气囊中的内部压缩气囊与上连接支架中的圆柱体小气囊相连，当内部压缩气囊充气起支撑作用时，圆柱体小气囊随之膨胀，推动小钢珠完成自锁功能。当内部压缩气囊不充气时，小气囊由于材料的弹性自主回复原始的尺寸，小钢珠复位，解除自锁功能。

作为本发明进一步的方案：上圆盘轨道固定器侧面圆周设置有滑槽，所述上连接支架上端侧面设置有突出滑块，所述突出滑块通过上圆盘轨道固定器侧面圆周上的滑槽与上圆盘轨道固定器实现滑动连接。

作为本发明进一步的方案：下圆盘轨道固定器底部设置有滑槽，下连接支架顶部有突出，可通过下圆盘轨道固定器底部滑槽与下圆盘轨道固定器实现滑动连接。

作为本发明进一步的方案：各个上连接支架，夹指安装支架，下连接支架与连杆之间均通过转动销钉连接，形成一个四连杆机构，根据四连杆机构的原理可以通过计算设计夹指安装支架转动的范围。